EA014142B1

EA014142B1 - Apparatus for determining breakage properties of particulate material

Info

Publication number: EA014142B1
Application number: EA200802160A
Authority: EA
Inventors: Тони Койович; Стивен Ларби-Брам; Фенгиан Ши; Эммануэль Манлапиг
Original assignee: Де Юниверсити Ов Куинслэнд
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2010-10-29
Also published as: WO2007134367A1; BRPI0711925A2; EP2021763A1; CA2652390A1; AU2007252278B2; EA200802160A1; CL2007001433A1; MX2008014571A; US8272247B2; EP2021763A4; US20090199625A1; AU2007252278A1

Abstract

An apparatus for determining the breakage properties of a particulate material, the apparatus including: a support; a rotor mounted relative to the support and including at least one guide channel through which a particle of the particulate material is guided in use, the guide channel having an inlet and an outlet; a drive associated with the rotor; a feed channel for feeding particles of the particulate material to the inlet of the guide channel; a stator associated with the rotor and including an impact surface that is radially spaced from a circumferential edge of the rotor; and a collector for collecting pieces of the particulate material following impact; wherein the apparatus is provided with a control system for accurate control and adjustment of impact velocity of the particulate material with the impact surface.

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к устройству для определения прочностных свойств кускового материала. Кроме того, данное изобретение относится к способу определения прочностных свойств кускового материала, а также к способу определения вероятности разрушения кускового материала.The invention relates to a device for determining the strength properties of bulk material. In addition, this invention relates to a method for determining the strength properties of bulk material, as well as to a method for determining the probability of destruction of bulk material.

В частности, но не только, изобретение относится к устройству для быстрого и эффективного определения прочностных характеристик или свойств исследуемых частиц материала, например угля или минеральной руды, как в лабораторной установке, так и в промышленной установке для обогащения полезных ископаемых. Таким образом, в дальнейшем имеет смысл описывать изобретение со ссылкой на указанную область применения. Однако следует четко понимать, что изобретение может иметь более широкое применение. Изобретение не следует ограничивать сферой обогащения полезных ископаемых.In particular, but not only, the invention relates to a device for quickly and efficiently determining the strength characteristics or properties of the studied particles of a material, for example coal or mineral ore, both in a laboratory unit and in an industrial unit for mineral processing. Thus, in the future, it makes sense to describe the invention with reference to the specified scope. However, it should be clearly understood that the invention may have wider application. The invention should not be limited to the field of mineral processing.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Как правило, залежи полезных ископаемых подрывают взрывчаткой, чтобы разрушить основную горную породу и иметь возможность изъять раздробленные куски породы из горного массива. Взрывные работы приводят к разрушению горного массива достаточно грубым образом. Как правило, разрушенная взрывом порода имеет широкий гранулометрический состав, в который входят крупные и мелкие куски породы.As a rule, mineral deposits are undermined by explosives in order to destroy the main rock and to be able to remove crushed pieces of rock from the rock mass. Blasting operations lead to the destruction of the massif in a rather rude manner. As a rule, the rock destroyed by the explosion has a wide particle size distribution, which includes large and small pieces of rock.

Несмотря на возможность физического извлечения кусков породы из основного массива, нужно проводить дополнительные работы по уменьшению размера кусков породы, прежде чем их отправят в обогатительную установку для отделения ценных частей от жильной массы или пустой породы.Despite the possibility of physical extraction of pieces of rock from the main array, additional work needs to be done to reduce the size of pieces of rock before they are sent to a concentration plant to separate valuable parts from the vein or gangue.

Обычное измельчение кусков, полученных после взрывных работ, известно как дробление, и выполняют его в дробилках и мельницах. Как указано выше, размер кусков породы нужно уменьшать для обеспечения последующего процесса обогащения. В частности, количество крупных кусков, полученных на этапе взрывных работ, должно быть уменьшено до как можно более низкого значения, чтобы в процессе обогащения выделить полезные минералы. Кроме того, для повторного извлечения ценных минералов в последующем процессе обогащения желательно сузить гранулометрический состав кусков, которые поступают на обогатительное производство.Conventional grinding of pieces obtained after blasting is known as crushing, and is performed in crushers and mills. As indicated above, the size of the pieces of rock must be reduced to ensure the subsequent enrichment process. In particular, the number of large pieces obtained during the blasting phase should be reduced to the lowest possible value in order to highlight useful minerals in the enrichment process. In addition, for the repeated extraction of valuable minerals in the subsequent enrichment process, it is desirable to narrow the granulometric composition of the pieces that go to the beneficiation plant.

Измельчение кусков с целью уменьшения их размеров выполняют в дробилках и мельницах. Мельницы могут представлять собой шаровые или стержневые мельницы, а также мельницы полусамоизмельчения (8ЛО) и мельницы самоизмельчения (АО).Grinding pieces in order to reduce their size is performed in crushers and mills. Mills can be ball or rod mills, as well as semi-self-grinding mills (8LO) and self-grinding mills (AO).

Как правило, мельницы в горно-обогатительной промышленности работают с низким уровнем эффективности. Тем самым имеется в виду, что преобразование подводимой энергии, например электрической энергии, в энергию, которая фактически идет на разрушение кусков, очень неэффективно. Зачастую мельницами управляют операторы, основываясь исключительно на своих знаниях о работе мельницы, а научный подход к работе установки явно недостаточен. Более того, часто в процессе работы мельницы ее параметры не регулируются в любой момент времени в зависимости от характеристик обрабатываемых кусков.As a rule, mills in the mining and processing industry operate with a low level of efficiency. Thus, it is understood that the conversion of the supplied energy, for example, electric energy, into energy, which actually goes to the destruction of the pieces, is very inefficient. Often, mills are controlled by operators based solely on their knowledge of the operation of the mill, and the scientific approach to the operation of the plant is clearly insufficient. Moreover, often during the operation of the mill, its parameters are not regulated at any time depending on the characteristics of the processed pieces.

Однако хорошо известно, что прочностные свойства кусков породы, относящихся к разным рудным массивам и типам пород, меняются в широком диапазоне. Нужно иметь большее представление о разрушении кусков породы и оценке характеристик измельчения. А потом, используя характеристики измельчения, можно добиться большей эффективности измельчения кусков породы в мельнице.However, it is well known that the strength properties of pieces of rock belonging to different ore masses and types of rocks vary over a wide range. You need to have a greater understanding of the destruction of pieces of rock and the evaluation of the characteristics of grinding. And then, using the characteristics of grinding, you can achieve greater efficiency of grinding pieces of rock in the mill.

Таким образом, понятно, что было бы удобным, если бы режим работы мельницы можно было точно настраивать в процессе эксплуатации, учитывая указанные отличия в прочностных свойствах кусков породы. Тогда это могло бы дать возможность более эффективного использования мельниц при большей степени преобразования энергии, затрачиваемой на процесс измельчения кусков внутри мельницы.Thus, it is clear that it would be convenient if the operating mode of the mill could be precisely adjusted during operation, taking into account the indicated differences in the strength properties of the pieces of rock. Then this could enable more efficient use of the mills with a greater degree of conversion of energy spent on the process of grinding pieces inside the mill.

Заявителем усовершенствован известный тест, предназначенный для характеризации разрушения частиц, исходя из определенной энергии соударения.The applicant has improved the well-known test, designed to characterize the destruction of particles, based on a certain energy of impact.

Данный тест известен как испытание на удар падающим грузом и выполняют его в лаборатории на лабораторном оборудовании, чтобы иметь некоторое представление о разрушении частиц при воздействии на них ударной силы.This test is known as a falling load impact test and is performed in a laboratory on laboratory equipment in order to have some idea of the destruction of particles when impact force is applied to them.

Обычно горный оператор отправляет руду к лаборанту, который затем проводит испытания рудного образца на удар падающим грузом для ряда разных гранулометрических фракций. Результаты испытаний отражают распределение по размеру раздробленных частиц каждой проверяемой гранулометрической фракции при определенной энергии удара или энергии столкновения.Typically, the mining operator sends the ore to a laboratory technician, who then tests the ore sample for impact with a falling load for a number of different particle size fractions. The test results reflect the size distribution of the crushed particles of each particle size fraction being tested at a specific impact energy or collision energy.

Результаты испытаний дают возможность пользователю соотнести характеристики рудных минералов с конструкцией мельницы. Затем их можно использовать как входные данные при моделировании процесса измельчения или для облегчения оптимизации работы данной мельницы, либо для изменения параметров мельницы.The test results enable the user to correlate the characteristics of ore minerals with the design of the mill. Then they can be used as input in modeling the grinding process or to facilitate the optimization of the operation of this mill, or to change the parameters of the mill.

Данное устройство, например, изображенное на фиг. 1, содержит вертикальный каркас 2, отходящий вверх от жесткого основания 3. Ударный груз 4 посредством направляющих рельсов направленно перемещается между верхним положением, в котором он находится над основанием, и нижним положением, в котором он ударяется о кусок 5, размещенный на основании.This device, for example, shown in FIG. 1, contains a vertical frame 2, extending upward from the rigid base 3. The impact load 4 by means of guide rails directionally moves between the upper position in which it is above the base and the lower position in which it hits a piece 5 placed on the base.

В процессе эксплуатации испытываемый кусок помещают на основании под грузом. Груз подниDuring operation, the test piece is placed on the base under load. Load up

- 1 014142 мают на определенную высоту и затем освобождают, позволяя ему падать под действием силы тяжести. В нижней части направляющей груз ударяется об испытываемый кусок, вызывая его разрушение. Затем раздробленные куски достают и можно провести анализ их гранулометрического состава.- 1 014142 is wrinkled to a certain height and then released, allowing it to fall under the influence of gravity. At the bottom of the rail, the load strikes the test piece, causing it to break. Then the crushed pieces are taken out and it is possible to analyze their particle size distribution.

Сообщаемую кускам энергию удара можно менять. Например, можно менять вес груза, размещенного на каркасе. Более того, можно менять высоту, с которой падает груз. Это позволяет изучать прочностные свойства данной фракции частиц при разных сообщаемых им энергиях или ударных силах.The impact energy communicated to the pieces can be changed. For example, you can change the weight of the cargo placed on the frame. Moreover, you can change the height from which the load falls. This allows one to study the strength properties of a given fraction of particles at different energies or impact forces communicated to them.

Описанное выше испытание можно повторить для нескольких опытных кусков из той же фракции, получая информацию о том, как разрушаются куски при воздействии на них ударной энергии. Важно отметить, что нужно выполнить проверку достаточно большой выборки кусков, чтобы получить статистическую достоверность определения характеристик разрушения кусков. Очевидно, что чем больше количество испытываемых кусков, тем выше статистическая достоверность результатов.The test described above can be repeated for several experimental pieces from the same fraction, receiving information on how the pieces are destroyed when impact energy is applied to them. It is important to note that it is necessary to check a sufficiently large sample of pieces to obtain statistical reliability of determining the characteristics of the destruction of pieces. Obviously, the greater the number of pieces tested, the higher the statistical reliability of the results.

По результатам испытаний ряда образцов фракции одного размера пытаются установить, как будет разрушаться кусок при заданной ударной энергии. Например, кусок может разрушиться на относительно небольшое количество кусков примерно одинакового размера. В альтернативном варианте кусок может разрушиться на множество мелких кусков и несколько крупных.According to the results of testing a number of samples, fractions of the same size are trying to establish how a piece will collapse at a given impact energy. For example, a piece can break into a relatively small number of pieces of approximately the same size. Alternatively, a piece may break into many small pieces and several large ones.

Еще одно примерное устройство для проверки прочностных свойств частиц изображено на фиг. 2.Another exemplary device for checking the strength properties of particles is depicted in FIG. 2.

В целом устройство содержит каркас 6, установленный на основании 7 и проходящий от него вверх. Отражающий маятник 8, на нижнем конце которого имеется боек, установлен в фиксированном положении в центре под каркасом и неподвижен. На маятнике неподвижно установлен испытываемый кусок 9 породы.In general, the device comprises a frame 6 mounted on the base 7 and extending upward from it. The reflecting pendulum 8, at the lower end of which there is a striker, is mounted in a fixed position in the center under the frame and is stationary. The test piece 9 of the rock is fixedly mounted on the pendulum.

Кроме того, под каркасом подвешен и качается качающийся ударный маятник. Ударный маятник имеет такие размеры и расположение, чтобы ударяться об отражающий маятник, а именно об испытываемый кусок, установленный на нем. Под отражающим маятником расположен коллектор, служащий для сбора раздробленных фрагментов, образовавшихся из испытываемого куска.In addition, a swinging pendulum is suspended and swinging under the frame. The shock pendulum is sized and positioned to strike the reflective pendulum, namely the test piece mounted on it. A collector is located under the reflecting pendulum, which serves to collect fragmented fragments formed from the test piece.

При эксплуатации испытываемый кусок породы размещают на ударной поверхности отражающего маятника. Ударный маятник заданного веса поднимают вверх на заданную высоту, а затем отпускают, так что он срывается вниз и затем ударяется об отражающий маятник. Образец породы, находящийся на поверхности соударения отражающего маятника, подвергается удару ударного маятника. Это столкновение приводит к разрушению куска. Раздробленные куски падают в накопительный ящик, откуда их можно забрать и подвергнуть анализу. Обычно гранулометрический состав раздробленных кусков определяют с использованием сортировочных сит.During operation, the test piece of rock is placed on the impact surface of the reflective pendulum. A shock pendulum of a given weight is lifted up to a predetermined height, and then released, so that it breaks down and then hits a reflective pendulum. A rock sample located on the collision surface of a reflecting pendulum is hit by a shock pendulum. This collision leads to the destruction of the piece. The crushed pieces fall into the storage box, from where they can be picked up and subjected to analysis. Typically, the particle size distribution of the crushed pieces is determined using sorting sieves.

Устройства, описанные выше со ссылкой на фиг. 1 и 2, имеет некоторые ограничения.The devices described above with reference to FIG. 1 and 2 has some limitations.

Первое основное ограничение состоит в том, что испытания проводят вручную. Для каждого испытания, предусматривающего столкновение с куском, нужно вручную размещать кусок на основании и поднимать и отпускать груз. Затем нужно вручную доставать раздробленные куски и помещать их в контейнер для образцов с целью дальнейшего анализа. Гранулометрический состав нужно определять вручную с использованием устройства, предназначенного для сортировки по размерам.The first major limitation is that the tests are carried out manually. For each test involving a collision with a piece, you must manually place the piece on the base and lift and release the load. Then you need to manually remove the crushed pieces and place them in a sample container for further analysis. Granulometric composition must be determined manually using a device designed for sorting by size.

Процесс в целом не автоматизирован и проведение испытаний отнимает много времени. Как правило, испытания проводит техник-лаборант и затраты на рабочую силу только при выполнении испытаний являются существенными.The process as a whole is not automated and testing takes a lot of time. As a rule, tests are performed by a laboratory technician and labor costs only when performing tests are significant.

Более того, специалистам совершенно очевидно, что, для того чтобы придать некую статистическую достоверность результатам, нужно проводить большое количество испытаний для каждой гранулометрической фракции. Как правило, 10-30 частиц каждой гранулометрической фракции нужно подвергать одному и тому же испытанию, и результаты этих испытаний анализировать в совокупности. Однако если проверяют только 10-30 образцов каждого размера частиц, то объем выборки является недостаточно оптимальным. Это влияет на статистическую достоверность результатов и точность последующих результатов. С точки зрения статистики было бы предпочтительным, чтобы можно было проводить испытания значительно большего количества частиц каждой гранулометрической фракции, например, тестируя выборку из 40-100 частиц каждой гранулометрической фракции или 50-70 частиц.Moreover, it is quite obvious to specialists that in order to give a certain statistical certainty to the results, it is necessary to carry out a large number of tests for each particle size fraction. As a rule, 10-30 particles of each particle size fraction should be subjected to the same test, and the results of these tests should be analyzed together. However, if only 10-30 samples of each particle size are checked, then the sample size is not optimal enough. This affects the statistical reliability of the results and the accuracy of subsequent results. From the point of view of statistics, it would be preferable that it was possible to test a significantly larger number of particles of each particle size fraction, for example, by testing a sample of 40-100 particles of each particle size fraction or 50-70 particles.

Следующее ограничение описанного выше испытания на удар падающим грузом состоит в том, что самый маленький размер куска, который реально и практически можно проверить устройством, составляет 10 мм в диаметре. Попытки установить на отражающем маятнике кусок меньше указанного размера очень затруднительны и занимают много времени. Связанная с этим проблема состоит в том, что значительная доля кусков, которые подают в мельницу действующей установки, имеет диаметр менее 10 мм. Таким образом, существующие методики испытаний не предусматривают испытание кусков, размер которых менее 10 мм, и не дают никакого представления об их прочностных характеристиках. Предположительно, результаты испытаний допускают, что разрушение указанных кусков происходит таким же образом, как и кусков, размер которых больше 10 мм. Однако проведенные заявителем эксперименты показывают, что такое допущение не верно и разрушение кусков размером менее 10 мм часто отличается от разрушения более крупных кусков.The following limitation of the falling impact test described above is that the smallest piece size that can be realistically and practically verified by the device is 10 mm in diameter. Attempts to install a piece smaller than the specified size on a reflective pendulum are very difficult and time consuming. A related problem is that a significant proportion of the pieces that are fed to the mill of the existing plant have a diameter of less than 10 mm. Thus, existing test methods do not provide for testing pieces whose size is less than 10 mm, and do not give any idea of their strength characteristics. Presumably, the test results suggest that the destruction of these pieces occurs in the same way as pieces that are larger than 10 mm. However, experiments carried out by the applicant show that this assumption is not true and the destruction of pieces smaller than 10 mm often differs from the destruction of larger pieces.

Установка для испытания на удар падающим грузом имеет еще одно ограничение, которое будет описано далее. Проведенные заявителем исследования характера разрушения кусков внутри мельницыInstallation for testing the impact of falling loads has another limitation, which will be described later. Applicant's studies on the nature of the destruction of pieces inside the mill

- 2 014142 показывают, что существуют два типа разрушения, происходящего внутри мельницы. Во-первых, существуют высокоэнергетические удары. Во-вторых, существует разрушение, обусловленное повторяющимися низкоэнергетическими ударами. Недавнее исследование картины распределения энергии удара в процессе самоизмельчения в мельнице показало, что низкоэнергетические удары повторяются гораздо чаще, чем высокоэнергетические удары. Следовательно, было бы очень предпочтительным, если бы на установке для проверки разрушения кусков можно было исследовать разрушение кусков, зависящее от повторяющихся низкоэнергетических ударов.- 2 014142 show that there are two types of destruction occurring inside the mill. Firstly, there are high-energy shocks. Secondly, there is destruction due to repeated low-energy impacts. A recent study of the pattern of impact energy distribution during self-grinding in a mill showed that low-energy impacts are repeated much more often than high-energy impacts. Therefore, it would be very preferable if at the installation for checking the destruction of the pieces it was possible to investigate the destruction of the pieces, depending on the repeated low-energy impacts.

Если для проверки кусков использовать установку испытания на удар падающим грузом с применением ударов, совершаемых при очень низких уровнях удельной энергии, некоторым кускам потребуется испытать до 100 повторяющихся ударов, прежде чем они окончательно разрушатся. Данная процедура является очень долгой и трудозатратной при проведении измерений с использованием установки для испытания на удар падающим грузом. В качестве компромисса можно использовать меньшее количество кусков для проведения пошагового теста на разрушение. Однако уменьшение количества испытываемых кусков повлияет на статистическую достоверность результатов испытаний.If a piece of impact testing using a falling load using impacts made at very low specific energy levels is used to test the pieces, some pieces will need to test up to 100 repeated impacts before they are completely destroyed. This procedure is very long and time-consuming when performing measurements using the unit for impact testing with a falling load. As a compromise, fewer pieces can be used to conduct a stepwise fracture test. However, reducing the number of pieces tested will affect the statistical reliability of the test results.

Таким образом, понятно, что предпочтительно разработать устройство для проверки прочностных характеристик кускового материала, которое улучшило бы, по меньшей мере, некоторые их указанных недостатков.Thus, it is clear that it is preferable to develop a device for checking the strength characteristics of bulk material, which would improve at least some of these disadvantages.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно одному аспекту данного изобретения предложено устройство для определения прочностных свойств кускового материала, содержащее опору, ротор, установленный относительно опоры и имеющий по меньшей мере один направляющий канал, через который в процессе эксплуатации направляется частица кускового материала и который имеет впускное и выпускное отверстия, привод, связанный с ротором, подающий канал, предназначенный для подачи частиц кускового материала во впускное отверстие направляющего канала, статор, связанный с ротором и имеющий ударную поверхность, которая отстоит от периферической кромки ротора в радиальном направлении, и коллектор, предназначенный для сбора фрагментов кускового материала, образованных после ударного воздействия, причем устройство имеет систему управления, предназначенную для точного контроля и регулировки скорости соударения кускового материала с ударной поверхностью.According to one aspect of the present invention, there is provided a device for determining the strength properties of bulk material, comprising a support, a rotor mounted relative to the support and having at least one guide channel through which a particle of bulk material is guided during operation and which has an inlet and outlet openings, a drive, connected to the rotor, a supply channel for feeding particles of bulk material into the inlet of the guide channel, a stator connected to the rotor and having second impact surface which is spaced from the peripheral edge of the rotor in the radial direction, and a collector for collecting particulate material fragments formed after impact, the apparatus has a control system for precise control and adjustment of the impact velocity of the particulate material to the impact surface.

Опора может иметь любую соответствующую форму. Предпочтительно опора содержит основание, предназначенное для установки или позиционирования устройства на опорной поверхности, например на пол, и каркас, отходящий вверх от основания. Каркас может иметь вертикальные элементы, отходящие вверх от основания по меньшей мере на его двух противоположных сторонах.The support may be of any suitable shape. Preferably, the support comprises a base for mounting or positioning the device on a supporting surface, such as a floor, and a frame extending upward from the base. The frame may have vertical elements extending upward from the base at least on its two opposite sides.

Ротор тоже может иметь любую соответствующую форму, и предпочтительно он имеет уплощенный, по существу, круглый корпус с двумя главными поверхностями. Предпочтительно ротор ориентирован так, что его главные поверхности расположены, по существу, в горизонтальной плоскости, и вращается вокруг, по существу, вертикальной оси.The rotor may also have any suitable shape, and preferably it has a flattened, essentially round body with two main surfaces. Preferably, the rotor is oriented so that its main surfaces are located essentially in a horizontal plane and rotates around a substantially vertical axis.

Ротор имеет по меньшей мере один направляющий канал. Если ротор является твердым плоским телом, направляющий канал предпочтительно представляет собой канал, который проходит радиально внутри твердого тела, по существу, от центра к периферической кромке ротора. В данном случае дальний конец канала ограничивает выпускное отверстие направляющего канала. Впуск направляющего канала может быть образован отверстием на одной из главных поверхностей ротора, при этом отверстие сообщается с каналом. Предпочтительно впускное отверстие находится в центре ротора или вблизи него. Указанный или каждый канал обеспечивает перемещение частиц по линейной траектории в радиальном направлении от центра, когда частицы находятся под влиянием центробежной силы, создаваемой вращением ротора.The rotor has at least one guide channel. If the rotor is a solid flat body, the guide channel is preferably a channel that extends radially inside the solid, essentially from the center to the peripheral edge of the rotor. In this case, the distal end of the channel limits the outlet of the guide channel. The inlet of the guide channel can be formed by a hole on one of the main surfaces of the rotor, while the hole communicates with the channel. Preferably, the inlet is located in or near the center of the rotor. The specified or each channel provides the movement of particles along a linear path in the radial direction from the center, when the particles are under the influence of centrifugal force created by the rotation of the rotor.

В предпочтительном варианте выполнения ротор имеет несколько направляющих каналов, которые, например, проходят внутри твердого тела ротора, по существу, от центра к периферической кромке ротора. К примеру, в роторе может быть 2-6 каналов, предпочтительно 3-5 каналов, более предпочтительно 4 канала. Предпочтительно каналы расположены на расстоянии друг от друга в окружном направлении, более предпочтительно расположены на равных расстояниях друг от друга в окружном направлении.In a preferred embodiment, the rotor has several guide channels, which, for example, extend inside the solid body of the rotor, essentially from the center to the peripheral edge of the rotor. For example, the rotor may have 2-6 channels, preferably 3-5 channels, more preferably 4 channels. Preferably, the channels are spaced apart from each other in a circumferential direction, more preferably spaced apart from each other in a circumferential direction.

В одном варианте ротор имеет четыре канала, которые имеют общее впускное отверстие, расположенное в центре ротора, и которые проходят, по существу, перпендикулярно друг другу. Каждый канал проходит линейно от центра ротора к выпускному отверстию, расположенному на периферической кромке ротора.In one embodiment, the rotor has four channels that have a common inlet located in the center of the rotor, and which extend substantially perpendicular to each other. Each channel extends linearly from the center of the rotor to an outlet located on the peripheral edge of the rotor.

Как отмечено выше, ротор может быть выполнен из куска материала, например стали, а каналы могут быть отфрезерованы в этом куске. Кроме того, каналы могут быть образованы отрезками трубы, установленными на роторе и расходящимися в радиальном направлении от его центра.As noted above, the rotor can be made of a piece of material, such as steel, and the channels can be milled in this piece. In addition, the channels can be formed by pipe segments mounted on the rotor and diverging in the radial direction from its center.

- 3 014142- 3 014142

Диаметр каналов составляет предпочтительно по меньшей мере 20 мм, но может составлять около 30 мм. Заявителем установлено, что каналы такого размера работают удовлетворительно и не подвержены заторам, хотя можно использовать каналы других размеров. В частности, установлено также, что для более крупных частиц можно использовать каналы диаметром до порядка 70 мм или более.The diameter of the channels is preferably at least 20 mm, but may be about 30 mm. The applicant has established that channels of this size work satisfactorily and are not prone to congestion, although channels of other sizes can be used. In particular, it has also been established that for larger particles, channels with a diameter of up to about 70 mm or more can be used.

Привод может включать любое соответствующее средство передачи вращательного движения ротору. В одном варианте выполнения привод содержит электродвигатель и приводной механизм, который соединен с двигателем и ротором для передачи движения от двигателя к ротору. Приводной механизм может дополнительно содержать ременную передачу, например, с приводными шкивами, соединенными с двигателем и ротором для передачи движения от передаточного устройства к ротору.The drive may include any suitable means of transmitting rotational motion to the rotor. In one embodiment, the drive comprises an electric motor and a drive mechanism that is coupled to the engine and rotor to transmit movement from the engine to the rotor. The drive mechanism may further comprise a belt drive, for example, with drive pulleys connected to the motor and rotor for transmitting movement from the transmission device to the rotor.

Ротор может быть установлен на опоре. Между верхней конструкцией, связанной с ротором, и нижней конструкцией, связанной с опорой, может располагаться подшипник. Подшипник поддерживает ротор преимущественно в вертикальном положении с обеспечением его вращения.The rotor can be mounted on a support. A bearing may be located between the upper structure associated with the rotor and the lower structure associated with the support. The bearing supports the rotor predominantly in an upright position while ensuring its rotation.

Система управления может иметь любую соответствующую форму. Важно отметить, что система управления должна быть способна точно и с возможностью регулировки контролировать скорость соударения кускового материала с ударной поверхностью. Как описано ниже более подробно, скорость соударения определяют исходя из контроля окружной скорости ротора, предполагая, что из нее теоретически можно вычислить ударную силу.The control system may take any appropriate form. It is important to note that the control system must be able to accurately and with the ability to adjust to control the speed of impact of the bulk material with the impact surface. As described in more detail below, the impact speed is determined based on the control of the peripheral speed of the rotor, assuming that it is theoretically possible to calculate the impact force.

Предпочтительно система управления контролирует скорость в момент удара кускового материала в пределах относительной разности менее 2%, предпочтительно независимо от типа руды, размера и формы частиц.Preferably, the control system controls the speed at the time of impact of the bulk material within a relative difference of less than 2%, preferably regardless of the type of ore, size and shape of the particles.

Как подробно рассмотрено ниже, система управления предпочтительно содержит устройство обработки данных, предназначенное для приема входных данных об окружной скорости ротора и установления их взаимосвязи с фактической скоростью в момент удара частицы, выбрасываемой из направляющего канала ротора.As discussed in detail below, the control system preferably includes a data processing device for receiving input data about the peripheral speed of the rotor and establishing their relationship with the actual speed at the time of impact of the particle ejected from the guide channel of the rotor.

Контроля скорости в момент удара можно добиться любыми подходящими средствами. Система управления посредством привода предпочтительно имеет средство регулирования окружной или вращательной скорости ротора, наиболее предпочтительно с высокой степенью точности. Следует отметить, что скорость ротора определяет количество энергии, передаваемой частице. Кроме того, система управления предпочтительно имеет средство регулировки, предпочтительно тонкой регулировки скорости вращения ротора. Этого можно добиться путем регулировки количества тока, подаваемого в катушку двигателя, например, посредством переменного преобразователя частоты, если приводом является электродвигатель. Это позволяет в процессе эксплуатации включать ротор при разных скоростях, соответствующих разным уровням энергии, которую можно передавать испытываемым частицам кускового материала.Speed control at the time of impact can be achieved by any suitable means. The drive control system preferably has means for controlling the circumferential or rotational speed of the rotor, most preferably with a high degree of accuracy. It should be noted that the rotor speed determines the amount of energy transferred to the particle. In addition, the control system preferably has an adjustment means, preferably a fine adjustment of the rotor speed. This can be achieved by adjusting the amount of current supplied to the motor coil, for example, by means of an alternating frequency converter, if the drive is an electric motor. This allows the rotor to be switched on during operation at different speeds corresponding to different levels of energy that can be transferred to the test particles of bulk material.

Переменный преобразователь частоты, если он имеется в устройстве, может увеличить уровень тока, подаваемого к двигателю, приводя к ускорению ротора. Кроме того, преобразователь может уменьшить ток, подаваемый к двигателю, что будет иметь противоположное действие. В альтернативном варианте для вращения ротора при разных скоростях с высокой степенью точности можно использовать потенциометр.An alternating frequency converter, if present in the device, can increase the level of current supplied to the motor, leading to acceleration of the rotor. In addition, the converter can reduce the current supplied to the motor, which will have the opposite effect. Alternatively, a potentiometer can be used to rotate the rotor at different speeds with a high degree of accuracy.

Важной особенностью устройства является наличие системы управления, служащей, как правило, для управления приводом, вызывая вращение ротора при точно заданной скорости, и позволяющей точно согласовать эту скорость с фактической скоростью в момент удара кускового материала. А это позволяет обеспечивать, по существу, такое же, предпочтительно точно такое же количество кинетической энергии, передаваемой последующим частицам, проходящим то же испытание, что необходимо для достоверности и эффективности результатов. Кинетическая энергия частиц в момент столкновения с ударной поверхностью влияет на процесс их разрушения. Другими словами, прочностные свойства кускового материала функционально зависят от энергии соударения.An important feature of the device is the presence of a control system, which serves, as a rule, to control the drive, causing the rotor to rotate at a precisely set speed, and allowing you to precisely match this speed with the actual speed at the time of impact of the bulk material. And this allows you to provide essentially the same, preferably exactly the same amount of kinetic energy transmitted to subsequent particles passing the same test, which is necessary for the reliability and effectiveness of the results. The kinetic energy of particles at the moment of collision with the shock surface affects the process of their destruction. In other words, the strength properties of the bulk material are functionally dependent on the impact energy.

Система управления также содержит средство измерения скорости вращения ротора. Например, система управления может содержать оптический или механический тахометр. Как упомянуто выше, предпочтительно, если система управления выполняет точное измерение скорости ротора, поскольку входная скорость определяет входную энергию, передаваемую испытываемой частице.The control system also includes means for measuring the rotor speed. For example, the control system may include an optical or mechanical tachometer. As mentioned above, it is preferable if the control system performs an accurate measurement of the rotor speed, since the input speed determines the input energy transmitted to the test particle.

Наличие тахометра, предназначенного для точного измерения скорости ротора, может иметь большое значение, поскольку с течением времени способность преобразователя точно контролировать скорость ротора может падать. В данном случае тахометр обеспечивает точную информацию для системы управления о реальной скорости ротора.The presence of a tachometer designed to accurately measure the speed of the rotor can be of great importance, since over time the ability of the transducer to accurately control the speed of the rotor may decrease. In this case, the tachometer provides accurate information to the control system about the actual rotor speed.

Подающий канал может иметь любую соответствующую форму, но предпочтительно подающий канал имеет впускное отверстие и расположенное напротив него выпускное отверстие, через которые могут проходить испытываемые частицы, как правило, последовательно и поочередно. Таким образом, предпочтительная особенность подающего канала состоит в том, что испытываемые частицы проходят через него по одной поочередно и, таким образом, по одной поочередно подаются в ротор.The feed channel may be of any suitable shape, but preferably the feed channel has an inlet and an outlet located opposite it, through which the test particles can pass, usually sequentially and alternately. Thus, a preferred feature of the feed channel is that the test particles pass through it one at a time, and thus, one at a time, are fed into the rotor.

Подающий канал может проходить, по существу, вертикально, при этом его выпускное отверстие расположено в верхнем конце, а выпускное отверстие находится в нижнем конце. Выпускное отверстиеThe feed channel can extend substantially vertically, with its outlet located at its upper end and its outlet at its lower end. Outlet

- 4 014142 предпочтительно расположено выше общего впуска в направляющие каналы ротора, например может располагаться на небольшом расстоянии над впуском в направляющие каналы, по существу, в центре ротора.- 4 014142 is preferably located above the common inlet into the guide channels of the rotor, for example, can be located at a small distance above the inlet into the guide channels, essentially in the center of the rotor.

Подающий канал может иметь расширяющееся впускное отверстие, например наподобие воронки, служащее для облегчения подачи частиц через указанное отверстие. Более того, подающий канал может быть установлен на каркасе, проходящем вверх от основания.The feed channel may have an expanding inlet, for example, like a funnel, which serves to facilitate the supply of particles through the specified hole. Moreover, the feed channel can be mounted on a frame extending upward from the base.

Подающий канал может быть взаимосвязан с устройством для хранения частиц, например бункером, расположенным над впуском в подающий канал и содержащим запас частиц, которые нужно испытать. Предпочтительно устройство для хранения частиц, например бункер, имеет выпускное отверстие, размер которого позволяет ограничивать поток проходящих через него частиц.The feed channel may be interconnected with a particle storage device, for example, a hopper located above the inlet of the feed channel and containing a stock of particles to be tested. Preferably, the particle storage device, for example a hopper, has an outlet, the size of which allows you to restrict the flow of particles passing through it.

Подающий канал может быть дополнительно связан с промежуточным транспортирующим устройством, служащим для передачи частиц от выпускного отверстия бункера к впускному отверстию подающего канала. Промежуточное транспортирующее устройство может являться вибрационным питателем, например вибрирующей конвейерной лентой.The feed channel may further be connected to an intermediate conveying device for transferring particles from the outlet of the hopper to the inlet of the feed channel. The intermediate conveying device may be a vibrating feeder, for example a vibrating conveyor belt.

Промежуточное транспортирующее устройство может поочередно подавать частицы по одной из выпускного отверстия бункера к впускному отверстию подающего канала. Транспортирующее устройство фактически толчками подает частицы из бункера, по конвейерной ленте к подающему каналу.The intermediate conveying device may alternately feed particles through one of the outlet of the hopper to the inlet of the feed channel. The conveying device actually shakes the particles from the hopper, along the conveyor belt to the feed channel.

Статор, ограничивающий ударную поверхность, может иметь корпус, например неподвижный корпус в виде упора, который проходит в окружном направлении вокруг ротора и который отстоит в наружном направлении от его периферической кромки. Ротор и статор предпочтительно установлены на раме опоры. При этом статор может целиком окружать ротор и находиться, по существу, на такой же высоте, как и ротор.The stator limiting the impact surface may have a housing, for example a stationary housing in the form of a stop, which extends in the circumferential direction around the rotor and which is spaced outwardly from its peripheral edge. The rotor and stator are preferably mounted on a support frame. In this case, the stator can completely surround the rotor and be located essentially at the same height as the rotor.

В одном виде ударная поверхность имеет такую конфигурацию, что частицы, выброшенные из направляющих каналов ротора, сталкиваются с ней под углом от 70 до 100°, например от 80 до 98°, например, по существу, под прямым углом столкновения.In one form, the impact surface has such a configuration that particles ejected from the guide channels of the rotor collide with it at an angle of from 70 to 100 °, for example from 80 to 98 °, for example, essentially at a right angle of collision.

При эксплуатации частицы породы, подаваемые в устройство, выходят из направляющего канала (каналов) и сталкиваются с ударной поверхностью статора под углом к поверхности, близким к 90°. Следовательно, основная часть кинетической энергии частицы, ударяющей об ударную поверхность, направлена на ее разрушение. Если частица слегка задевает ударную поверхность под углом, часть энергии остается в частице в виде кинетической энергии и не направлена на разрушение частицы.During operation, the rock particles supplied to the device exit the guide channel (s) and collide with the impact surface of the stator at an angle to the surface close to 90 °. Consequently, the main part of the kinetic energy of a particle striking a shock surface is directed to its destruction. If the particle slightly touches the impact surface at an angle, part of the energy remains in the particle in the form of kinetic energy and is not aimed at destroying the particle.

Ударная поверхность может иметь отдельные сегменты, расположенные ступенчато относительно друг друга и проходящие вокруг ударной поверхности. В таком случае преимущественно каждый из этих сегментов поверхности будет воспринимать выброшенные из ротора частицы, по существу, под прямым углом.The impact surface may have separate segments, arranged in steps relative to each other and extending around the impact surface. In this case, predominantly each of these surface segments will perceive particles ejected from the rotor, essentially at a right angle.

Более того, каждый из сегментов поверхности может иметь несколько криволинейную форму. С другой стороны, сегменты ударной поверхности могут быть изогнуты таким образом, что частицы, выпущенные из ротора, попадают в ударную поверхность почти под углом 90°. Ударная поверхность с ее отдельными сегментами может в целом иметь форму зубьев пилы, если смотреть сверху.Moreover, each of the surface segments may have a somewhat curved shape. On the other hand, the segments of the impact surface can be bent so that particles discharged from the rotor enter the impact surface at almost an angle of 90 °. The impact surface with its individual segments can generally be in the form of saw teeth when viewed from above.

В другом варианте ударная поверхность может иметь такую форму, что частицы, выпущенные из направляющих каналов ротора, сталкиваются с ней скользящим ударом, например, под углом от 20 до 70°, например от 30 до 60° к ударной поверхности. Так проверяют разрушение частиц под действием поперечных сил.In another embodiment, the impact surface may be shaped such that particles discharged from the guide channels of the rotor collide with it by a sliding impact, for example, at an angle of 20 to 70 °, for example, 30 to 60 ° to the impact surface. So check the destruction of particles under the action of transverse forces.

В альтернативном варианте для проверки пошагового разрушения частиц можно использовать такую же ударную поверхность, как та, что описана выше, по существу, для перпендикулярного удара, т.е. ударную поверхность в форме зубьев пилы, а скорость ротора менять так, чтобы выходящие из ротора частицы попадали в ударную поверхность при низких уровнях энергии.Alternatively, to check the stepwise destruction of particles, the same impact surface can be used as that described above, essentially for a perpendicular impact, i.e. the impact surface is in the form of saw teeth, and the rotor speed must be changed so that the particles exiting the rotor fall into the impact surface at low energy levels.

Желательно, чтобы устройство в действительности воспроизводило разные механизмы разрушения частиц внутри мельницы. Часть разрушений обусловлена прямым ударом. Однако другой тип разрушения обусловлен тангенциальными ударами, когда частица сталкивается с другой частицей, либо шаром или облицовкой мельницы скользящим ударом. Испытания под действием скользящего удара, описанные выше, позволяют определить прочностные характеристики при тангенциальных ударах. Заявитель сообщает, что поведение разных частиц при прямом и тангенциальном ударе может сильно отличаться.It is desirable that the device actually reproduce different mechanisms of destruction of particles inside the mill. Part of the damage is due to a direct hit. However, a different type of destruction is caused by tangential impacts when a particle collides with another particle, either by a ball or by facing the mill with a sliding impact. Tests under the action of a sliding impact described above, allow to determine the strength characteristics during tangential impacts. The applicant reports that the behavior of different particles in a direct and tangential impact can be very different.

Для того чтобы обеспечить возможность очистки статора и тем самым эффективно уменьшить влияние взаимного загрязнения и потерю проб от испытания к испытанию, статор предпочтительно легко доступен. Например, в одном варианте выполнения статор заключен в крышку, предназначенную для защиты ротора. Предпочтительно крышка выполнена механизированной.In order to enable stator cleaning and thereby effectively reduce the effects of cross-contamination and sample loss from test to test, the stator is preferably easily accessible. For example, in one embodiment, the stator is enclosed in a cover designed to protect the rotor. Preferably, the cover is made mechanized.

Статор, который может иметь вид упора, может содержать облицовку, образующую поверхность износа, которая принимает на себя износ, возникающий от соударения с частицами, вылетающими из ротора. Облицовка может иметь сменные накладки, которые могут быть прикреплены к статору с возможностью удаления и которые при необходимости и по мере нее могут быть удалены и заменены новыми накладками. Предпочтительно накладки могут быть выполнены из стали, упрочненной термообработкой.The stator, which may be in the form of an abutment, may comprise a lining forming a wear surface that takes on wear resulting from collision with particles flying out of the rotor. The lining may have removable pads that can be attached to the stator with the possibility of removal and which, if necessary, and as it can be removed and replaced with new pads. Preferably, the pads can be made of heat-hardened steel.

- 5 014142- 5 014142

Устройство может дополнительно содержать кожух, внутри которого находятся ротор и статор. Кожух может быть герметизирован с обеспечением возможности уменьшения давления воздуха внутри него до значений ниже атмосферного. Это позволяет во время испытаний применять вакуум в кольцевом пространстве между ротором и ударной поверхностью статора.The device may further comprise a casing, inside which are the rotor and stator. The casing can be sealed so that it is possible to reduce the air pressure inside it to values below atmospheric. This allows the use of vacuum in the annular space between the rotor and the impact surface of the stator during testing.

Проводя проверку разрушения частиц в вакууме, можно уменьшить или даже исключить влияние трения и сопротивления воздуха на маленькие частицы. Это позволяет получать более точные результаты испытаний для мелких частиц.By checking the destruction of particles in a vacuum, the influence of friction and air resistance on small particles can be reduced or even eliminated. This allows for more accurate test results for small particles.

Коллектор, предназначенный для хранения раздробленных после соударения фрагментов частиц, предпочтительно имеет накопительный желоб, расположенный под ротором и статором. Накопительный желоб может быть, по существу, коническим и сужаться в диаметре от значения, большего, чем диаметр ударной поверхности, до небольшого диаметра, составляющего несколько сантиметров, например 20-50 мм. При этом он подает разрушенные частицы очень точно в одно место.The collector, designed to store fragmented particles after collision, preferably has a collecting chute located under the rotor and stator. The collection chute can be essentially conical and taper in diameter from a value greater than the diameter of the impact surface to a small diameter of a few centimeters, for example 20-50 mm. At the same time, he delivers the destroyed particles very accurately in one place.

Устройство может дополнительно содержать сортировочную установку, предназначенную для сортировки раздробленных частиц по разным размерным группам, предпочтительно для автоматической сортировки частиц.The device may further comprise a sorting apparatus for sorting crushed particles into different size groups, preferably for automatic sorting of particles.

Сортировочная установка может содержать по меньшей мере одно сортировочное сито, которое разделяет раздробленные частицы на фракции, к одной из которых относятся частицы крупнее заданного размера, а к другой фракции - мельче заданного размера. В одном варианте выполнения сортировочное устройство имеет одно сито, которое используется для определения коэффициента Т₁₀ крупности продукта, полученного в результате разрушения частиц, а именно для определения содержания в весовых процентах раздробленных частиц, проходящих через сито с отверстиями, которые составляют 1/10 среднего размера загружаемых частиц.The sorting plant may contain at least one sorting sieve, which divides the crushed particles into fractions, one of which includes particles larger than a given size, and to the other fraction smaller than a predetermined size. In one embodiment, the sorting device has one sieve, which is used to determine the coefficient T _{10 of the} size of the product resulting from the destruction of particles, namely, to determine the content in weight percent of crushed particles passing through a sieve with openings that are 1/10 of the average size downloadable particles.

Нужно принимать во внимание, что сортировочное устройство может иметь несколько сортировочных сит. Такое устройство может сортировать раздробленные частицы по нескольким гранулометрическим фракциям, например 4-8 фракциям. Такая более тщательная сортировка затем может использоваться для создания более исчерпывающего представления о распределении по размерам раздробленных частиц любой гранулометрической фракции загружаемых частиц.It must be taken into account that the sorting device may have several sorting screens. Such a device can sort the crushed particles into several particle size fractions, for example 4-8 fractions. This more thorough sorting can then be used to create a more comprehensive picture of the size distribution of the crushed particles of any particle size fraction of the loaded particles.

В альтернативных вариантах выполнения сортировочное устройство не является механическим устройством. Например, сортировочное устройство может быть оптическим, что преимущественно позволяет быстро и просто проводить анализ распределения по размерам раздробленных частиц путем подачи их в оптическое сортировочное устройство. В данном случае анализ можно легко отобразить на экране, используя соответствующее программное обеспечение и расчетные или сохраненные в памяти справочные данные.In alternative embodiments, the sorting device is not a mechanical device. For example, the sorting device can be optical, which mainly allows you to quickly and easily analyze the size distribution of the crushed particles by feeding them to the optical sorting device. In this case, the analysis can be easily displayed on the screen using the appropriate software and the calculated or stored reference data in memory.

Коллектор может также содержать средство взвешивания разных гранулометрических фракций раздробленных частиц, например средство автоматического взвешивания.The collector may also comprise means for weighing different granulometric fractions of crushed particles, for example, automatic weighing means.

Помимо этого, данное изобретение предлагает способ определения прочностных свойств кускового материала, включающий этап загрузки отдельных частиц кускового материала в предложенное устройство, описанное выше, этап анализа раздробленных фрагментов, полученных из отдельных частиц после соударения в указанном устройстве, и этап установления взаимосвязи между полученными раздробленными фрагментами и прочностными свойствами кускового материала.In addition, this invention provides a method for determining the strength properties of bulk material, including the step of loading individual particles of bulk material into the proposed device described above, the step of analyzing fragmented fragments obtained from individual particles after collision in said apparatus, and the step of establishing a relationship between the obtained fragmented fragments and strength properties of bulk material.

Устройство, используемое в способе, может обладать одной или более выборочными или предпочтительными особенностями описанного выше устройства.The device used in the method may have one or more selective or preferred features of the device described above.

В предложенном способе могут разделять частицы кускового материала по гранулометрическим фракциям и затем поочередно тестировать каждую гранулометрическую фракцию в описанном выше устройстве.In the proposed method, particles of bulk material can be divided into particle size fractions and then each particle size fraction is tested in turn in the device described above.

Этап разделения кускового материала по гранулометрическим фракциям предпочтительно включает разделение материала на узкоразмерные фракции.The step of separating the bulk material into particle size fractions preferably includes separating the material into narrow fractions.

Согласно другому аспекту изобретения предложен способ определения прочностных свойств кускового материала, включающий этап передачи кинетической энергии по меньшей мере одной частице кускового материала, этап обеспечения столкновения частицы, обладающей указанной кинетической энергией, с ударной поверхностью при заданной скорости соударения и ее разрушения, этап анализа раздробленных фрагментов, полученных из частицы после соударения, и этап установления взаимосвязи между полученными раздробленными фрагментами и прочностными свойствами кускового материала.According to another aspect of the invention, there is provided a method for determining the strength properties of a bulk material, comprising the step of transferring kinetic energy to at least one particle of bulk material, the step of providing a collision of a particle having said kinetic energy with the impact surface at a given collision velocity and its destruction, a step of analyzing fragmented fragments obtained from the particle after collision, and the stage of establishing the relationship between the obtained fragmented fragments and strength properties ystvami particulate material.

Этап передачи кинетической энергии частице может успешно выполняться при помощи соответствующих средств. Однако количество энергии, переданной частице, должно быть точным, для того чтобы гарантировать получение заданной скорости в момент удара частицы. Кинетическую энергию можно передавать частице путем загрузки частицы в направляющий канал, например, как в описанном выше устройстве согласно предыдущему аспекту изобретения, и перемещения частицы по этому каналу. Повторимся, что заданная скорость в момент удара является фактической скоростью в момент удара частицы, а не предполагаемой скоростью в момент удара, которую можно вычислить исходя из окружной скорости ротора устройства, как описано выше.The step of transferring kinetic energy to the particle can be successfully performed using appropriate means. However, the amount of energy transferred to the particle must be accurate in order to guarantee that a given speed is obtained at the moment of particle impact. Kinetic energy can be transferred to the particle by loading the particle into the guide channel, for example, as in the device described above according to the previous aspect of the invention, and moving the particle along this channel. We repeat that the set speed at the moment of impact is the actual speed at the moment of impact of the particle, and not the estimated speed at the moment of impact, which can be calculated based on the peripheral speed of the device rotor, as described above.

Для получения статистически достоверных результатов в способе согласно данному аспекту предTo obtain statistically reliable results in the method according to this aspect, pre

- 6 014142 почтительно кинетическую энергию передают отдельным частицам и анализируют раздробленные фрагменты, полученные после столкновения.- 6 014142 respectfully kinetic energy is transferred to individual particles and fragmented fragments obtained after the collision are analyzed.

Таким образом, способ предпочтительно включает поочередную загрузку в направляющий канал одиночных подлежащих разрушению частиц и сообщение им конкретного и соответствующего количества кинетической энергии. Обеспечивают столкновение частиц с ударной поверхностью при заданной скорости соударения и проводят анализ гранулометрического состава раздробленных фрагментов частиц с целью определения прочностных свойств кускового материала. Затем эту информацию можно использовать для изучения и моделирования процесса измельчения в мельницах и т. п.Thus, the method preferably includes alternately loading single particles to be destroyed into the guide channel and communicating to them a specific and corresponding amount of kinetic energy. The particles collide with the impact surface at a given collision speed and analyze the particle size distribution of the fragmented particle fragments in order to determine the strength properties of the bulk material. Then this information can be used to study and simulate the grinding process in mills, etc.

Этап поочередной загрузки частиц в направляющий канал может включать загрузку частиц через подающий канал, а затем в направляющий канал.The step of alternately loading particles into the guide channel may include loading particles through the feed channel and then into the guide channel.

Направляющий канал может быть расположен в роторе, например, как описано в отношении предложенного устройства. В таком случае этап смещения частиц по направляющему каналу может включать вращение ротора с точно управляемой и/или замеряемой скоростью и обеспечение передачи кинетической энергии частицам от центробежной силы вращения ротора. Частицы выходят из ротора со скоростью, пропорциональной скорости ротора, в частности скорости периферической кромки ротора. Таким образом, частице можно передать определенное и точное количество кинетической энергии.The guide channel may be located in the rotor, for example, as described in relation to the proposed device. In this case, the step of displacing the particles along the guide channel may include rotation of the rotor with precisely controlled and / or measured speed and ensuring the transfer of kinetic energy to the particles from the centrifugal force of rotation of the rotor. Particles exit the rotor at a speed proportional to the speed of the rotor, in particular the speed of the peripheral edge of the rotor. Thus, a certain and exact amount of kinetic energy can be transferred to a particle.

Этап обеспечения столкновения частицы с ударной поверхностью может включать обеспечение соударения частиц с ударной поверхностью под углом, близким к прямому углу с указанной поверхностью.The step of providing a collision of a particle with the impact surface may include providing collision of the particles with the impact surface at an angle close to a right angle with said surface.

Частицы могут быть выпущены таким образом, что они ударяются об ударную поверхность под углом от 75 до 98° к ней, например под углом от 85 до 95°, или, по существу, перпендикулярно поверхности, хотя указанное не является ограничением.Particles can be ejected in such a way that they hit the impact surface at an angle of 75 to 98 ° to it, for example at an angle of 85 to 95 °, or essentially perpendicular to the surface, although this is not a limitation.

Этап обеспечения столкновения частиц с ударной поверхностью в альтернативном варианте может включать обеспечение соударения частиц с ударной поверхностью скользящим ударом. Как описано выше, при таком скользящем ударе в частице остается некоторая часть кинетической энергии и не вся энергия переходит в удар.The step of providing a collision of particles with the impact surface may alternatively include providing a collision of the particles with the impact surface with a sliding impact. As described above, with such a sliding impact in the particle, some of the kinetic energy remains and not all of the energy passes into the impact.

Скользящий удар может быть вызван отличием ориентации и/или конфигурации ударной поверхности от той, которую имеет поверхность при вышеописанном испытании прямым ударом.A sliding impact can be caused by a difference in the orientation and / or configuration of the impact surface from that which the surface has in the above described direct impact test.

Этап анализа раздробленных фрагментов частицы может включать сортировку полученных в результате соударения раздробленных фрагментов по разным гранулометрическим фракциям, предпочтительно автоматически.The step of analyzing the fragmented fragments of a particle may include sorting the resulting fragmented fragments into different granulometric fractions, preferably automatically.

Раздробленные фрагменты могут быть рассортированы по двум гранулометрическим фракциям.The fragmented fragments can be sorted into two particle size fractions.

Этап сортировки раздробленных фрагментов может включать их пропускание через сито для разделения на частицы, размер которых больше и меньше размера ячеек сита. Сито может иметь, например, ячейки, которые составляют примерно 1/10 от среднего размера или диаметра загружаемых частиц. Это так называемая проверка крупности продукта Т10, которую используют для расчета коэффициента крупности продукта. Как отмечено выше, коэффициент крупности продукта может определяться как весовой процент от массы исходного загружаемого материала, представленного содержанием материала, прошедшего через сито.The step of sorting the fragmented fragments may include passing them through a sieve for separation into particles larger and smaller than the mesh size of the sieve. The sieve may have, for example, cells that are about 1/10 of the average size or diameter of the loaded particles. This is the so-called T10 product fineness check, which is used to calculate the product fineness ratio. As noted above, the coefficient of fineness of the product can be defined as the weight percentage of the mass of the original feed material, represented by the content of the material passed through a sieve.

Более того, раздробленные фрагменты могут быть рассортированы более чем по двум гранулометрическим фракциям, например по 4-6 фракциям.Moreover, fragmented fragments can be sorted by more than two particle size fractions, for example, 4-6 fractions.

Этап обследования раздробленных фрагментов может также включать взвешивание раздробленных фрагментов, входящих в каждую из гранулометрических фракций, по которым были рассортированы фрагменты, предпочтительно автоматически.The step of examining the fragmented fragments may also include weighing the fragmented fragments included in each of the particle size fractions into which the fragments were sorted, preferably automatically.

Способ может включать повторение изложенных выше этапов для частиц одного и того же основного размера или фракции одного и того же размера, для построения распределения по размерам раздробленных фрагментов. Таким образом, это даст представление о том, как происходит разрушение частиц данной гранулометрической фракции для данной входной энергии.The method may include repeating the above steps for particles of the same main size or fraction of the same size, to build a size distribution of the fragmented fragments. Thus, this will give an idea of how the destruction of particles of a given particle size fraction occurs for a given input energy.

Например, в направляющий канал можно загрузить частицы, относящиеся к одному размерному диапазону, а затем привести их в столкновение с ударной поверхностью. Можно провести испытания по меньшей мере 35 частиц, относящихся к одному размерному диапазону, например 35-100 частиц одного размерного диапазона, например 40-70 частиц каждого размерного диапазона.For example, particles belonging to the same size range can be loaded into the guide channel and then brought into collision with the impact surface. You can test at least 35 particles belonging to the same size range, for example 35-100 particles of the same size range, for example 40-70 particles of each size range.

Итак, можно статистически обработать разрушение частиц выборки, состоящей из 35-100 частиц, например около 50 частиц, чтобы построить кривую разрушения этих частиц. Предпочтительно испытания частиц каждого размера проводят по меньшей мере при трех энергетических уровнях, например при 4-6 энергетических уровнях, к примеру при четырех уровнях.So, it is possible to statistically process the destruction of particles of a sample consisting of 35-100 particles, for example, about 50 particles, in order to construct a fracture curve of these particles. Preferably, tests of particles of each size are carried out at least at three energy levels, for example at 4-6 energy levels, for example at four levels.

Описанный выше способ представляет собой способ, используемый для испытания одной гранулометрической фракции. Способ может включать предварительную сортировку размеров подлежащих испытанию частиц по узкоразмерным фракциям, а затем поочередное испытание по меньшей мере двух или трех фракций разного размера вышеизложенным образом. После этого, используя методики аппроксимации кривой, можно построить модель прочностного распределения по всему диапазону размеров частиц, участвующих в загрузке.The method described above is a method used to test a single particle size fraction. The method may include pre-sorting the sizes of the particles to be tested by narrowly sized fractions, and then alternately testing at least two or three fractions of different sizes in the foregoing manner. After that, using the methods of approximating the curve, we can build a model of the strength distribution over the entire range of particle sizes involved in the load.

Соответственно можно осуществить проверку большой выборки частиц, относящихся к каждойAccordingly, it is possible to verify a large sample of particles related to each

- 7 014142 размерной фракции. Таким образом, можно построить прогрессивное распределение по размерам раздробленных частиц для каждой из гранулометрических фракций, по которым предварительно рассортированы загружаемые частицы.- 7 014142 dimensional fraction. Thus, it is possible to construct a progressive size distribution of crushed particles for each of the particle size fractions into which the loaded particles are pre-sorted.

Способ может включать проверку частиц, представляющих собой куски руды, взятые, например, из дробилки или рудного склада. Способ может использоваться для всех типов рудных минералов. Кроме того, способ может применяться к частицам угля до их отправки в установку для помола угля.The method may include checking particles, which are pieces of ore taken, for example, from a crusher or ore warehouse. The method can be used for all types of ore minerals. In addition, the method can be applied to coal particles before they are sent to the coal grinding plant.

Изобретение также предлагает способ определения прочностных свойств частиц по месту эксплуатации промышленной мельницы с использованием описанных выше устройства или способа, например, в режиме реального времени.The invention also provides a method for determining the strength properties of particles at the place of operation of an industrial mill using the above-described device or method, for example, in real time.

Экспериментальное количество кускового материала можно извлечь из материала, загружаемого в промышленную мельницу, образующую часть промышленного установки. Выемку кускового материала из потока загружаемого в мельницу сырья можно производить на регулярной основе и затем проводить его проверку в предложенном устройстве, описанном выше, или с использованием описанного способа.An experimental amount of bulk material can be extracted from the material loaded into the industrial mill forming part of the industrial plant. The extraction of bulk material from the feed stream loaded into the mill can be carried out on a regular basis and then checked in the proposed device described above, or using the described method.

Выемку экспериментального количества материала из загружаемого сырья предпочтительно производят по меньшей мере еженедельно, более предпочтительно по меньшей мере раз в три дня, например ежедневно.The extraction of the experimental amount of material from the feedstock is preferably carried out at least weekly, more preferably at least once every three days, for example daily.

Таким образом, устройство можно преимущественно размещать вблизи промышленной установки и проводить в устройстве испытания материала, извлеченного из потока загружаемого в мельницу сырья.Thus, the device can advantageously be placed near an industrial installation and carried out in a device for testing material extracted from the feed stream loaded into the mill.

Информация о прочностных свойствах кускового материала или описание характеристик разрушения материала может поступать к руководителям или операторам предприятия регулярно, например ежедневно.Information on the strength properties of bulk material or a description of the characteristics of the destruction of the material can be received regularly by managers or operators of the enterprise, for example, daily.

Предполагается, что описанный способ можно также идеально применять к определению вероятности разрушения кускового материала. Т.е. можно определить, когда, по существу, разрушится частица кускового материала при очень слабых и повторяющихся ударах. Без этих знаний не обходится МДЭ моделирование работы мельниц (т.е. по методу, применяемому для представления поведения неконсолидированных горных пород, где каждая частица рассматривается как отдельный дискретный элемент) и оптимизация процесса в перспективе. Чтобы добиться статистически достоверных результатов, предполагается, что необходимо по меньшей мере 200 необработанных частиц, по сравнению с указанными 3050 для описанного выше 410 анализа. Это количество можно минимизировать до 50 частиц или больше, если сначала частицы обработать в сверхнизкоэнергетической барабанной мельнице, что, в принципе, исключает наличие любых аномально хрупких частиц и обеспечивает шлифовку неровностей поверхности частиц.It is assumed that the described method can also be ideally applied to determine the probability of destruction of bulk material. Those. it can be determined when, in essence, a particle of bulk material is destroyed by very weak and repetitive shocks. MDE is not without MDE modeling of mills (i.e., according to the method used to represent the behavior of unconsolidated rocks, where each particle is considered as a separate discrete element) and optimization of the process in the future. In order to achieve statistically reliable results, it is assumed that at least 200 untreated particles are required, compared with the indicated 3050 for the above-described 410 analysis. This amount can be minimized to 50 particles or more, if first the particles are processed in an ultra-low energy drum mill, which, in principle, eliminates the presence of any abnormally brittle particles and provides grinding of the surface irregularities of the particles.

Следовательно, способ может представлять собой способ, в котором определяемое прочностное свойство является вероятностью разрушения кускового материала. В этом случае частицы кускового материала предпочтительно подвергают низкоэнергетическому измельчению, чтобы, по существу, исключить наличие аномально хрупких частиц кускового материала перед передачей частицам кинетической энергии. Испытывают тоже по меньшей мере 50 частиц одного и того же основного размера или фракции предварительно обработанных частиц одного и того же размера.Therefore, the method may be a method in which the determined strength property is the probability of destruction of the bulk material. In this case, the particles of bulk material are preferably subjected to low-energy grinding to substantially eliminate the presence of abnormally fragile particles of bulk material before transferring the kinetic energy to the particles. At least 50 particles of the same basic size or fractions of pre-treated particles of the same size are also tested.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Устройство и способ определения прочностных свойств частиц согласно данному изобретению можно воплотить в различных вариантах. Далее приведено подробное описание одного варианта выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Цель данного подробного описания заключается в том, чтобы показать специалистам воплощение изобретения на практике. Тем не менее должно быть понятно, что сущность данного описания не отменяет общий принцип приведенного выше изложения.The device and method for determining the strength properties of particles according to this invention can be implemented in various ways. The following is a detailed description of one embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings. The purpose of this detailed description is to show those skilled in the art how to practice the invention. Nevertheless, it should be clear that the essence of this description does not cancel the general principle of the above statement.

На чертежах фиг. 1 изображает схематический вид спереди известного устройства, предназначенного для определения характеристик разрушения породы;In the drawings of FIG. 1 is a schematic front view of a known device for determining rock break characteristics;

фиг. 2 изображает схематический вид сбоку другого известного устройства, подобного устройству, изображенному на фиг. 1, на котором проиллюстрировано соударение испытываемой частицы с устройством с целью разрушения частицы;FIG. 2 is a schematic side view of another known device similar to that shown in FIG. 1, which illustrates the collision of a test particle with a device in order to destroy the particle;

фиг. 3 изображает фронтальный разрез устройства согласно одному варианту выполнения изобретения;FIG. 3 is a front view of a device according to one embodiment of the invention;

фиг. 4 изображает схематический вид сверху устройства, представленного на фиг. 3;FIG. 4 is a schematic top view of the device of FIG. 3;

фиг. 5 изображает схематический вид сверху ротора, на котором показаны составляющий и результирующий векторы скорости частицы, выброшенной из ротора;FIG. 5 is a schematic plan view of a rotor showing a component and resulting velocity vectors of a particle ejected from a rotor;

фиг. 6 изображает схематический вид сверху частицы и статора, образующего поверхность для столкновения непрямым слабым ударом; и фиг. 7 изображает вид в аксонометрии ротора устройства, представленного на фиг. 3, на котором показаны каналы, по которым проходят частицы.FIG. 6 is a schematic plan view of a particle and a stator forming a surface for collision with an indirect weak impact; and FIG. 7 is a perspective view of the rotor of the device of FIG. 3, which shows the channels through which the particles pass.

На фиг. 1 изображено устройство, используемое в так называемом испытании на удар падающим грузом, которое разработали и применили в исследовательском центре минералов Джулиуса Круттшнитта (ЖМКС) Университета Квинсленда. На фиг. 2 изображено похожее устройство, в котором используIn FIG. 1 depicts a device used in the so-called drop-impact test, which was developed and applied at the Julius Kruttschnitt Mineral Research Center (JMKS) of the University of Queensland. In FIG. 2 shows a similar device in which using

- 8 014142 ется аналогичный принцип работы.- 8 014142 has a similar principle of operation.

Устройства, представленные на фиг. 1 и 2, описаны в приведенном выше разделе Предпосылки создания изобретения и в последующем подробном описании обсуждаться не будут.The devices shown in FIG. 1 and 2 are described in the foregoing section of the Background of the Invention and will not be discussed in the following detailed description.

На фиг. 3-5 номером 10 позиции в целом обозначено устройство для определения прочностных свойств породы согласно одному варианту выполнения изобретения.In FIG. 3-5, the number 10 of the position generally indicates a device for determining the strength properties of a rock according to one embodiment of the invention.

В наиболее широком смысле устройство 10 содержит ротор, который обозначен в целом номером 12 позиции, и средство вращения ротора, выполненное в виде электродвигателя 14, имеющего выходной вал 15.In the broadest sense, the device 10 comprises a rotor, which is generally indicated by the position number 12, and rotor rotation means made in the form of an electric motor 14 having an output shaft 15.

Ротор 12 имеет уплощенную круглую форму, а из центра ротора радиально выходят направляющие каналы 16. В проиллюстрированном варианте выполнения имеются четыре направляющих канала 16, которые расположены под углом 90° друг к другу, хотя точно определенное количество каналов 16 не является существенным. Все четыре канала 16 сходятся в центре ротора 12.The rotor 12 has a flattened round shape, and the guide channels 16 radially radiate out from the center of the rotor. In the illustrated embodiment, there are four guide channels 16 that are 90 ° apart, although the exact number of channels 16 is not significant. All four channels 16 converge in the center of the rotor 12.

Каналы 16 имеют общее впускное отверстие 17, расположенное там, где каналы сходятся в одном месте в центре ротора 12. Испытываемые частицы подают через впускное отверстие 17, образованное открытой верхней частью каналов 16 в этом месте. Кроме того, каждый канал 16 имеет выпускное отверстие 19, находящееся на периферической кромке ротора 12.The channels 16 have a common inlet 17, located where the channels converge in one place in the center of the rotor 12. The test particles are fed through the inlet 17, formed by the open upper part of the channels 16 in this place. In addition, each channel 16 has an outlet 19 located on the peripheral edge of the rotor 12.

В одном варианте ротор 12 выполнен в виде стального блока, в котором каналы 16 выфрезерованы или проточены. Ротор такого вида схематично изображен на фиг. 7. В другом варианте (не показан) каналы 16 содержат отрезки трубы, которые закреплены на верхней поверхности ротора 12.In one embodiment, the rotor 12 is made in the form of a steel block in which the channels 16 are milled or grooved. A rotor of this kind is shown schematically in FIG. 7. In another embodiment (not shown), the channels 16 comprise pipe sections that are fixed to the upper surface of the rotor 12.

Устройство 10 также содержит приводной механизм, служащий для передачи движения от двигателя 14 к ротору 12. Приводной механизм содержит ременную передачу 18, проходящую между двигателем 14 и ротором 12. Если говорить более конкретно, ременная передача 18 содержит три ременных элемента, проходящих между шкивами, связанными соответственно с двигателем 14 и ротором 12.The device 10 also includes a drive mechanism for transmitting movement from the engine 14 to the rotor 12. The drive mechanism comprises a belt drive 18 passing between the engine 14 and the rotor 12. More specifically, the belt drive 18 contains three belt elements passing between the pulleys, associated respectively with the engine 14 and the rotor 12.

В представленном варианте выполнения максимальное число оборотов двигателя 14 составляет порядка 1540 об/мин, что в пересчете на скорость вращения ротора соответствует 5005 об/мин при передаточном соотношении шкивов 3,25:1. Кроме того, каналы 16 образуют в роторе 12 проходы диаметром 30 мм. Устройство преимущественно способно обрабатывать частицы диаметром от 1 до 16 мм. Устройство можно модифицировать с целью обработки частиц вплоть до диаметра 100 мм, а также мелких частиц, диаметр которых составляет менее 1 мм.In the presented embodiment, the maximum number of revolutions of the engine 14 is about 1540 rpm, which in terms of the rotor speed corresponds to 5005 rpm with a gear ratio of pulleys of 3.25: 1. In addition, the channels 16 form in the rotor 12 passages with a diameter of 30 mm The device is mainly capable of processing particles with a diameter of 1 to 16 mm. The device can be modified to process particles up to a diameter of 100 mm, as well as small particles whose diameter is less than 1 mm.

Помимо этого устройство 10 имеет систему управления, предназначенную для регулировки скорости вращения ротора 12. Данное средство управления содержит переменный преобразователь частоты (не показан), подающий ток к двигателю 14. Таким образом, путем изменения тока, подаваемого к катушке, число оборотов двигателя 14 и, следовательно, скорость вращения ротора 12 можно изменять.In addition, the device 10 has a control system for adjusting the speed of rotation of the rotor 12. This control means includes an alternating frequency converter (not shown) supplying current to the motor 14. Thus, by changing the current supplied to the coil, the engine speed 14 and therefore, the rotational speed of the rotor 12 can be changed.

Кроме того, устройство 10 имеет подающий канал 34, служащий для последовательной подачи частиц в каналы 16 ротора 12. Подающий канал 34 связан с бункером 30, предназначенным для хранения запаса частиц данной гранулометрической фракции, и вибрационным питателем 32, предназначенным для перемещения частиц из бункера 30. Подающий канал 34 имеет, по существу, вертикальную ориентацию с верхним впускным отверстием 36 и нижним выпускным отверстием 38.In addition, the device 10 has a feed channel 34, which serves for the sequential supply of particles into the channels 16 of the rotor 12. The feed channel 34 is connected to the hopper 30, designed to store a stock of particles of this particle size fraction, and a vibrating feeder 32, designed to move particles from the hopper 30 The feed channel 34 has a substantially vertical orientation with an upper inlet 36 and a lower outlet 38.

Вибрационный питатель 32 поочередно подает частицы из бункера 30 к впускному отверстию подающего канала 34.The vibrating feeder 32 alternately delivers particles from the hopper 30 to the inlet of the feed channel 34.

Диаметр подающего канала 34 составляет около 30 мм, и частицы поочередно или последовательно проходят по указанному каналу. В результате каждый раз из выпускного отверстия 38 подающего канала 34 выходит только одна частица. Выпускное отверстие 38 подающего канала 34 расположено непосредственно над ротором 12, так что частицы из выпускного отверстия 38 подающего канала попадают в общий впуск 17 каналов 16.The diameter of the feed channel 34 is about 30 mm, and the particles alternately or sequentially pass through the specified channel. As a result, each time only one particle leaves the outlet 38 of the supply channel 34. The outlet 38 of the feed channel 34 is located directly above the rotor 12, so that particles from the outlet 38 of the feed channel enter the common inlet 17 of the channels 16.

Помимо этого устройство 10 содержит статор 40, ограничивающий ударную поверхность 42, о которую ударяются частицы после того, как они вылетели из выпускного отверстия 19 канала 16, расположенного на периферической кромке ротора 12.In addition, the device 10 includes a stator 40, limiting the impact surface 42, which hit the particles after they flew out of the outlet 19 of the channel 16 located on the peripheral edge of the rotor 12.

Статор 40 окружает ротор 12 по окружности, и его внутренняя поверхность образует указанную ударную поверхность 42, которая расположена на небольшом расстоянии от ротора 12 в наружном направлении. Разумеется, статор 40 может быть расположен, по существу, на такой же высоте, как и ротор 12, так что частицы, вылетающие из ротора 12, сталкиваются со статором.The stator 40 surrounds the rotor 12 around the circumference, and its inner surface forms the specified impact surface 42, which is located at a small distance from the rotor 12 in the outer direction. Of course, the stator 40 can be located essentially at the same height as the rotor 12, so that particles flying out of the rotor 12 collide with the stator.

Ударная поверхность 42 статора 40 может иметь криволинейные сегменты или участки 46, расположенные ступенчато относительно друг друга, как показано на фиг. 4. Статор 40 и ударную поверхность 42 можно описать, как имеющие форму зубьев пилы, если смотреть на них сверху.The impact surface 42 of the stator 40 may have curved segments or portions 46 arranged stepwise relative to each other, as shown in FIG. 4. The stator 40 and the impact surface 42 can be described as tooth-shaped saws when viewed from above.

Каждый криволинейный сегмент 46 постепенно загибается к кромке ротора 12 в направлении, которое соответствует направлению вращения ротора 12, которое обозначено стрелкой 47 на чертежах.Each curved segment 46 gradually bends toward the edge of the rotor 12 in a direction that corresponds to the direction of rotation of the rotor 12, which is indicated by arrow 47 in the drawings.

Устройство 10 также содержит накопительный желоб 50, расположенный под статором 40 и ротором 12. Желоб 50 имеет коническую форму и на нижнем конце сужается внутрь книзу в направлении своего выпуска 52.The device 10 also includes a storage chute 50 located under the stator 40 and the rotor 12. The chute 50 has a conical shape and tapers downward at the lower end in the direction of its outlet 52.

Устройство 10 также содержит средство анализа частиц, которые прошли в накопительный желоб 50. Средство анализа частиц в представленном варианте выполнения представляет собой устройство 60The device 10 also comprises means for analyzing particles that have passed into the collecting chute 50. The particle analysis means in the present embodiment is a device 60

- 9 014142 для сортировки частиц по размерам. В представленном варианте выполнения сортировочное устройство 60 имеет сито (не показано) и отводит частицы, размер которых превышает размер ячеек сита, в соответствующую фракцию, а частицы, размер которых меньше размера ячеек сита, в их соответствующую фракцию.- 9 014142 for sorting particles by size. In the presented embodiment, the sorting device 60 has a sieve (not shown) and discharges particles whose size exceeds the size of the sieve cells into the corresponding fraction, and particles whose size is smaller than the size of the sieve cells into their corresponding fraction.

Затем эти условные фракции можно взвесить, чтобы посмотреть, какую часть от веса загружаемых частиц они содержат. Также для этих фракций можно построить распределения частиц по размерам.Then these conditional fractions can be weighed to see what part of the weight of the loaded particles they contain. Also, for these fractions, one can construct particle size distributions.

В частности, затем, исходя из начальной массы частиц, подвергаемых разрушению, можно вычислить коэффициент крупности продукта, а после этого процентное содержание полученного из устройства 60 материала, в котором частицы имеют размер меньше размера ячеек сита.In particular, then, based on the initial mass of the particles subjected to destruction, it is possible to calculate the particle size coefficient of the product, and then the percentage of the material obtained from the device 60, in which the particles are smaller than the sieve mesh size.

Помимо этого устройство 10 содержит средство измерения скорости вращения ротора. Очень важно получить точный замер скорости вращения ротора, поскольку это лежит в основе вычисления кинетической энергии частиц на входе. В представленном варианте выполнения скорость вращения ротора 12 измеряют тахометром (не показан). В датчике оборотов используют индуктивный датчик близости, обнаруживающий прохождение стальной детали (в действительности головки болта) на расстоянии до 4 мм при каждом обороте. Датчик содержит катушку и магнит, так что магнитный поток, проходящий через катушку, будет меняться по мере прохождения магнитного материала мимо датчика. Датчик подает указанную информацию в счетное устройство с программным управлением, которое отображает об/мин.In addition, the device 10 includes means for measuring the speed of rotation of the rotor. It is very important to obtain an accurate measurement of the rotor speed, since this underlies the calculation of the kinetic energy of the particles at the input. In the presented embodiment, the rotational speed of the rotor 12 is measured by a tachometer (not shown). The revolution sensor uses an inductive proximity sensor that detects the passage of a steel part (in fact, the bolt head) at a distance of up to 4 mm for each revolution. The sensor contains a coil and a magnet, so that the magnetic flux passing through the coil will change as the magnetic material passes by the sensor. The sensor supplies the specified information to a computer-controlled meter that displays rpm.

Кроме этого, устройство 10 также содержит средства настройки для регулирования скорости подачи частиц из бункера 30 в подающий канал 34. Оно также содержит средство настройки для регулировки вибрационного сита сортировочного устройства 60, расположенного под ротором и желобом 50.In addition, the device 10 also contains tuning means for controlling the feed rate of particles from the hopper 30 to the feed channel 34. It also contains tuning means for adjusting the vibrating screen of the sorting device 60 located under the rotor and the groove 50.

Многие из этих средств настройки управляются от панели 65 управления, которая находится рядом с электродвигателем 12. Более того, панель 65 управления может дополнительно иметь дисплеи одного или нескольких показаний или замеров, например скорости вращения ротора 12.Many of these tuning tools are controlled from a control panel 65, which is adjacent to the electric motor 12. Moreover, the control panel 65 may further have displays of one or more indications or measurements, for example, rotor speed 12.

На практике устройство 10 обычно используют для определения прочностных свойств частиц, отобранных из конкретных рудных или угольных месторождений. Указанные прочностные свойства затем можно применить для моделирования или регулирования либо для настройки типовых процессов, которые включают разрушение данных частиц, например дробление, включающее размалывание.In practice, device 10 is usually used to determine the strength properties of particles selected from specific ore or coal deposits. The indicated strength properties can then be used for modeling or regulation or for setting up typical processes that include the destruction of these particles, for example, crushing, including grinding.

В другом варианте выполнения, который не проиллюстрирован на чертежах, ротор 12 и статор 40, по меньшей мере, полностью заключены в вакуумную камеру. Это устраняет влияние сопротивления воздуха на частицы. К тому же это облегчает проведение испытаний с целью определения характеристик разрушения мелких частиц.In another embodiment, which is not illustrated in the drawings, the rotor 12 and the stator 40 are at least completely enclosed in a vacuum chamber. This eliminates the effect of air resistance on particles. In addition, it facilitates testing to determine the characteristics of the destruction of small particles.

На первом этапе способа определения характеристик рудных частиц следует обеспечить выборку указанных рудных частиц, включающую широкий диапазон размеров частиц, а затем провести предварительную сортировку этих частиц по размерам на узкие фракции. Обычно это делают с использованием комплекта сит, хотя необязательно использовать именно этот способ.At the first stage of the method for determining the characteristics of ore particles, it is necessary to provide a sample of these ore particles, including a wide range of particle sizes, and then pre-sort these particles by size into narrow fractions. This is usually done using a set of sieves, although it is not necessary to use this particular method.

Впоследствии каждую из гранулометрических фракций поочередно испытывают в устройстве 10. Как правило, это можно сделать, начиная с самой мелкой фракции, а затем проводя постепенную обработку по разным гранулометрическим фракциям, вплоть до самой крупной фракции.Subsequently, each of the particle size fractions is tested in turn in device 10. As a rule, this can be done starting from the smallest fraction, and then conducting gradual processing of different particle size fractions, up to the largest fraction.

В бункер 30 загружают первую гранулометрическую фракцию. Затем включают вибрационный питатель 32 и он проталкивает частицы из бункера 30 к впуску 36 подающего канала 34. Размеры канала 34 выбраны так, что внутри него частицы сами располагаются в ряд или в линейной последовательности. Затем этот ряд из частиц постепенно смещается книзу подающего канала 34, к выпускному отверстию 38.The hopper 30 is loaded with the first particle size fraction. Then the vibrating feeder 32 is turned on and it pushes the particles from the hopper 30 to the inlet 36 of the supply channel 34. The dimensions of the channel 34 are selected so that the particles themselves are arranged in a row or in a linear sequence. Then this row of particles is gradually shifted downward from the supply channel 34, to the outlet 38.

Каждая частица поочередно выходит из выпускного отверстия 38 и падает через впускное отверстие 17, общее для каналов 16, в центр ротора 12. Оттуда эти частицы вынуждены перемещаться радиально в наружном направлении за счет центробежной силы вращения ротора 12 по одному из каналов 16. Выбор канала 16, вдоль которого смещается частица, зависит от направления центробежной силы, которая действует на частицу в определенный момент времени.Each particle alternately leaves the outlet 38 and falls through the inlet 17, common for the channels 16, to the center of the rotor 12. From there, these particles are forced to radially move outward due to the centrifugal force of rotation of the rotor 12 along one of the channels 16. Channel 16 selection along which the particle is displaced depends on the direction of the centrifugal force that acts on the particle at a certain point in time.

Каждая частица вылетает или покидает ротор 12 через выпускное отверстие 19 канала 16 под углом к ротору 12. Частица пролетает по воздуху, а затем сталкивается с образованной статором 40 ударной поверхностью 42, которая находится на ее траектории. Столкновение происходит при конкретной заданной скорости соударения.Each particle flies out or leaves the rotor 12 through the outlet 19 of the channel 16 at an angle to the rotor 12. The particle flies through the air and then collides with the impact surface 42 formed by the stator 40, which is on its path. Collision occurs at a specific predetermined collision velocity.

Ударная поверхность 42 статора 40 с ее конфигурацией в виде зубьев пилы, которая описана выше, гарантирует, что каждая частица перемещается в направлении, по существу, перпендикулярном сегменту 46 ударной поверхности, с которым она сталкивается. Эта особенность способствует тому, что основная часть кинетической энергии частицы преобразуется в энергию разрушения.The impact surface 42 of the stator 40, with its saw tooth configuration as described above, ensures that each particle moves in a direction substantially perpendicular to the impact surface segment 46 that it encounters. This feature contributes to the fact that the bulk of the kinetic energy of the particle is converted into energy of destruction.

После столкновения с ударной поверхностью 42 частица может распасться на ряд более мелких фрагментов и эти фрагменты затем падают по накопительному желобу 50 в его выпускное отверстие 52.After a collision with the impact surface 42, the particle can decay into a series of smaller fragments and these fragments then fall along the collecting chute 50 into its outlet 52.

После этого раздробленные фрагменты поступают в сортировочное устройство 60 и в зависимости от их размера оказываются во фракциях, в которых частицы имеют размер соответственно больше или меньше размера ячеек сита.After this, the fragmented fragments enter the sorting device 60 and, depending on their size, end up in fractions in which the particles are respectively larger or smaller than the sieve mesh size.

После этого основной эксперимент повторяют для ряда разных частиц, например большого количеAfter this, the main experiment is repeated for a number of different particles, for example, a large number of

- 10 014142 ства частиц, относящихся к данной гранулометрической фракции. Таким образом, со временем можно построить статистически достоверное распределение раздробленных частиц по размерам. К тому же это отображает, как будет происходить разрушение частицы при воздействии на нее энергии разрушения.- 10 014142 particles related to this particle size fraction. Thus, over time, it is possible to construct a statistically significant size distribution of fragmented particles. In addition, this reflects how the destruction of the particle will occur when the energy of destruction is affected by it.

Затем данную комплексную процедуру повторяют для ряда разных энергетических уровней, чтобы проверить разрушение данного гранулометрического состава при разных уровнях энергии. Меняя скорость вращения ротора, испытываемым частицам сообщают разные уровни энергии. Путем увеличения скорости вращения ротора частице передают большую кинетическую энергию в момент, когда она вылетает из ротора. Следовательно, большая кинетическая энергия преобразуется в большую энергию столкновения при соударении частицы с ударной конструкцией. Очень часто характеристики разрушения частиц отличаются для разных уровней энергии. В этой связи следует отметить, что скорость в момент удара, которая прямо пропорциональна энергии, переданной кусковому материалу, будет достаточно важным параметром при определении прочностных свойств кускового материала.Then this complex procedure is repeated for a number of different energy levels in order to check the destruction of a given particle size distribution at different energy levels. By varying the rotor speed, different levels of energy are reported to the test particles. By increasing the speed of rotation of the rotor, the particle transfers large kinetic energy at the moment when it flies out of the rotor. Consequently, the large kinetic energy is converted into a large collision energy upon collision of a particle with the impact structure. Very often, particle destruction characteristics differ for different energy levels. In this regard, it should be noted that the velocity at the moment of impact, which is directly proportional to the energy transferred to the bulk material, will be an important parameter in determining the strength properties of the bulk material.

Данную процедуру можно повторить для нескольких разных узких фракций, на которые были поделены загружаемые частицы, например для 3-4 фракций. Таким образом, можно построить прогрессивную модель разрушения частиц для разных размеров.This procedure can be repeated for several different narrow fractions into which the loaded particles were divided, for example, for 3-4 fractions. Thus, it is possible to construct a progressive model of particle destruction for different sizes.

Заявитель полагает, что возможно нет смысла проводить испытания для всех гранулометрических фракций. Заявитель полагает, что нужно испытывать три-четыре фракции, чтобы получить представление о прочностных характеристиках во всем диапазоне размеров.The applicant believes that perhaps there is no point in testing for all particle size fractions. The applicant believes that it is necessary to test three to four fractions in order to get an idea of the strength characteristics in the entire range of sizes.

На фиг. 5 изображен пример векторов скорости частицы в тот момент, когда она вылетает из ротора.In FIG. 5 shows an example of the particle velocity vectors at the moment when it flies out of the rotor.

Частицы вылетают из ротора с радиальной скоростью, которая имеет тангенциальную составляющую вектора, а также радиальную составляющую вектора. Фактический путь, пройденный данной частицей, представляет общий результирующий суммарный вектор указанных составляющих векторов, как показано на фиг. 5.Particles fly out of the rotor with a radial velocity, which has the tangential component of the vector, as well as the radial component of the vector. The actual path traveled by this particle represents the total resulting total vector of these component vectors, as shown in FIG. 5.

Заявителем проведены некоторые исследования и измерение скорости частиц с использованием измерений высокоскоростной видеокамерой. Исследования, проведенные заявителем, показали, что радиальная скорость частиц была меньше, чем окружная скорость ротора. Заявителем установлено, что радиальная скорость частицы, вылетающей из ротора, не равна окружной скорости ротора. Она меньше, чем скорость окружной поверхности ротора. В конечном итоге заявителем сделано заключение, что согласно теории конечная скорость в момент удара не равна корню квадратному из удвоенной окружной скорости. Тем не менее заявителем установлено, что существует линейное соотношение между окружной скоростью и скоростью частиц. Т.е. скорость в момент удара пропорциональна окружной скорости. В частности, обе скорости отличаются константой и одна может быть преобразована в другую.The applicant has done some research and measuring particle velocity using measurements from a high-speed video camera. Studies conducted by the applicant showed that the radial velocity of the particles was less than the circumferential speed of the rotor. The applicant has established that the radial velocity of a particle flying out of the rotor is not equal to the circumferential speed of the rotor. It is less than the speed of the circumferential surface of the rotor. Ultimately, the applicant concluded that, according to the theory, the final velocity at the moment of impact is not equal to the square root of doubled peripheral velocity. Nevertheless, the applicant has established that there is a linear relationship between the peripheral speed and the particle velocity. Those. speed at the time of impact is proportional to peripheral speed. In particular, both speeds are constant and one can be converted to the other.

Удельная энергия каждого соударения, Е_С8, определяется как кинетическая энергия Е_к на массу частицыThe specific energy of each collision, E _C8 , is defined as the kinetic energy E _k per particle mass

Следовательно, масса частицы не влияет на удельную энергию в таком типе устройства для разрушения столкновением. Таким образом, удельная энергия зависит исключительно от скорости V в момент удара.Therefore, the mass of the particle does not affect the specific energy in this type of collision destruction device. Thus, the specific energy depends solely on the velocity V at the moment of impact.

Из фиг. 5 видно, что скорость V; в момент удара является результирующей тангенциальной скорости V ротора и радиальной скорости V-, причемFrom FIG. 5 shows that the speed V; at the moment of impact is the resulting tangential velocity V of the rotor and radial velocity V-, and

Если две составляющие скорости равны, тоIf the two speed components are equal, then

Если две составляющие скорости не равны, то (4)If the two velocity components are not equal, then (4)

Таким образом, удельная энергия определяется из формулыThus, the specific energy is determined from the formula

где Е_С8 является удельной энергией (кВт/ч), г - радиус ротора (м), N - частота вращения ротора (об/мин), а С - механическая расчетная константа, которая определяет максимально возможную скорость в момент удара при заданной скорости вращения ротора. Считается, что данная константа учитывает эффективность заданной конструкции при передаче кинетической энергии от ротора к частице, загружаемой в механизм.where E _C8 is the specific energy (kW / h), g is the radius of the rotor (m), N is the rotational speed of the rotor (r / min), and C is the mechanical calculation constant that determines the maximum possible speed at the time of impact at a given rotation speed rotor. It is believed that this constant takes into account the effectiveness of a given design when transferring kinetic energy from the rotor to the particle loaded into the mechanism.

На фиг. 6 изображена ударная поверхность согласно другому варианту выполнения изобретения.In FIG. 6 depicts an impact surface according to another embodiment of the invention.

Как показано на фиг. 6, ударная поверхность 42 статора расположена таким образом, что частицы сталкиваются с каждым из сегментов ударной поверхности под непрямым углом. Это в корне отличается от ориентации ударной поверхности, описанной выше со ссылкой на фиг. 3, когда частицы ударяются об ударную поверхность, по существу, под углом 90°.As shown in FIG. 6, the stator impact surface 42 is positioned so that particles collide with each of the impact surface segments at an indirect angle. This is completely different from the orientation of the impact surface described above with reference to FIG. 3, when the particles hit the impact surface substantially at an angle of 90 °.

- 11 014142- 11 014142

На практике такую конструкцию используют для проведения испытаний на сдвиг, которые воспроизводят модель низкоэнергетического разрушения истирания/шлифования в мельнице. Узкосортированные частицы подают в устройство, ударяют при заданной удельной энергии, а продукт сортируют и взвешивают. Частицы, размер которых превышает размер ячеек сита, подвергают испытанию в очередном цикле соударения. Процедуру повторяют до тех пор, пока все частицы не разрушатся.In practice, this design is used for shear tests that reproduce the low-energy abrasion / grinding fracture model in a mill. Narrowly sorted particles are fed into the device, hit at a given specific energy, and the product is sorted and weighed. Particles whose size exceeds the size of the sieve cells are tested in the next impact cycle. The procedure is repeated until all particles are destroyed.

Устройство, разработанное заявителем, изображенное на фиг. 3, совместно с ударной поверхностью, изображенной на фиг. 6, которая ориентирована таким образом, чтобы вызвать столкновение частиц с поверхностью под непрямым углом, представляет собой удобное и подходящее средство для проведения пошаговых прочностных испытаний частиц.The device developed by the applicant depicted in FIG. 3, together with the impact surface depicted in FIG. 6, which is oriented in such a way as to cause particles to collide with the surface at an indirect angle, is a convenient and suitable means for conducting stepwise strength tests of particles.

Преимущество устройства, описанного выше со ссылкой на фиг. 3 и 4, заключается в том, что оно работает главным образом автоматически. Т.е. если частицы загружены в бункер, то устройство будет поочередно подавать отдельные частицы в подающий канал, а затем в ротор. Более того, накопительный желоб и сортировочная система будут получать разные гранулометрические фракции автоматически. Таким образом, работа системы не требует деятельности оператора или технического вмешательства.An advantage of the apparatus described above with reference to FIG. 3 and 4, is that it works mainly automatically. Those. if particles are loaded into the hopper, the device will alternately feed individual particles into the feed channel, and then into the rotor. Moreover, the collecting chute and sorting system will receive different particle size fractions automatically. Thus, the operation of the system does not require operator activity or technical intervention.

Более того, устройство способно проводить большое количество испытаний отдельных частиц за сравнительно короткий промежуток времени. Например, можно посылать отдельные частицы вниз в подающий канал и в ротор каждую секунду или около того. Это позволило бы испытывать 60 частиц ежеминутно и 120 частиц каждые 2 мин. Это даст возможность базировать результаты испытаний на более крупных статистических выборках и, следовательно, увеличить их точность.Moreover, the device is capable of conducting a large number of tests of individual particles in a relatively short period of time. For example, you can send individual particles down into the feed channel and into the rotor every second or so. This would allow testing of 60 particles every minute and 120 particles every 2 minutes. This will make it possible to base the test results on larger statistical samples and, therefore, increase their accuracy.

Еще одним преимуществом устройства является то, что на нем можно проверять гранулометрические фракции частиц диаметром менее 10 мм так же легко, как и гранулометрические фракции частиц диаметром более 10 мм. Это является существенным преимуществом по сравнению с известными устройствами, поскольку заявитель полагает, что прочностные свойства мелких частиц отличаются от прочностных свойств крупных частиц.Another advantage of the device is that it can be used to check the particle size fractions of particles with a diameter of less than 10 mm as easily as the particle size fractions of particles with a diameter of more than 10 mm. This is a significant advantage compared with known devices, since the applicant believes that the strength properties of small particles differ from the strength properties of large particles.

Другое преимущество устройства состоит в том, что оно способно определять характеристики разрушения как при высокоэнергетическом ударе под углом 90°, так и характеристики низкоэнергетического истирания/шлифования кусков руды. Это является полезным, поскольку в производственной дробилке имеют место оба типа разрушений.Another advantage of the device is that it is able to determine the fracture characteristics of both high-energy impact at an angle of 90 °, and the characteristics of low-energy abrasion / grinding of pieces of ore. This is useful because both types of damage occur in the production crusher.

Следующее преимущество вышеописанного устройства состоит в том, что его вполне реально использовать на постоянной основе в месте расположения обогатительной установки и даже на линии передачи потоков сырья в мельницу. При этом исследование прочностных свойств частиц можно включить в текущий контроль качества и процедуры управления установкой. Ввиду того, что устройство работает, главным образом, автоматически, его настраивают для конкретной гранулометрической фракции, так что оператор может проводить данное испытание наряду со своими текущими обязанностями. Эта мгновенная информация в почти реальном времени о прочностных свойствах частиц, проходящих через мельницу, позволила бы инженерам-технологам отреагировать на трудноуловимые изменения прочностных свойств посредством установочных параметров, используемых для мельницы.A further advantage of the above-described device is that it is quite feasible to use it on an ongoing basis at the location of the processing plant and even on the transmission line of raw material flows to the mill. In this case, the study of the strength properties of particles can be included in the current quality control and plant control procedures. Due to the fact that the device operates mainly automatically, it is configured for a specific particle size fraction, so that the operator can carry out this test along with his current responsibilities. This almost real-time instantaneous information about the strength properties of particles passing through the mill would allow process engineers to respond to subtle changes in strength properties through the settings used for the mill.

Заявитель полагает, что данное изобретение способно полностью изменить работу мельниц и подобного оборудования. Исторически сложилось так, что эффективность мельниц при преобразовании подводимой энергии в энергию разрушения частиц является очень низкой, и данное изобретение имеет возможность существенно улучшить ее.The applicant believes that this invention is able to completely change the operation of mills and similar equipment. Historically, the efficiency of the mills in converting the supplied energy into energy of the destruction of particles is very low, and this invention can significantly improve it.

Разумеется, следует понимать, что все приведенное выше изложено исключительно путем иллюстративного примера изобретения, и подразумевается, что все модификации и изменения изобретения, которые будут понятны специалистам, находятся в пределах широкого объема и границ изобретения, установленных в данном документе.Of course, it should be understood that all of the foregoing is set forth solely by way of an illustrative example of the invention, and it is understood that all modifications and changes of the invention that will be understood by those skilled in the art are within the broad scope and scope of the invention as set forth herein.

Claims

CLAIM

1. A device for determining the strength properties of a lump material containing a support, a rotor mounted on a support and having at least one guide channel through which, when used, a particle of lump material can be directed to the periphery of the rotor and which has an inlet and outlet openings with a rotor, a feed channel designed to feed particles of lump material into the inlet of the guide channel, a stator having a shock surface that is separated from the peripheral edge of the mouth ora in the radial direction, and a collector designed to collect fragments of bulk material formed after impact, and the device has a control system designed to accurately control and adjust the speed of the impact of bulk material with a shock surface.

- 12 014142

2. The device according to claim 1, in which the rotor has a flattened, essentially round body with two main surfaces.

3. The device according to claim 2, in which the rotor is a solid flat body, and the specified guide channel is a channel that runs radially inside the solid body, essentially from the center to the peripheral edge of the rotor.

4. The device according to claim 2, in which the inlet of the guide channel is formed by a hole on one of the main surfaces of the rotor associated with the channel, and is located in the center of the rotor or near this center.

5. The device according to claim 2, in which the rotor has several guide channels, which are located at a distance from each other in the circumferential direction, more preferably located at equal distances from each other in the circumferential direction.

6. The device according to claim 5, in which the rotor has four channels that have a common inlet located in the center of the rotor, and which are essentially perpendicular to each other, with each channel extending linearly from the center of the rotor to the outlet opening on the peripheral edge of the rotor.

7. The device according to claim 1, in which the control system regulates the speed at the moment of impact of the lump material within the relative difference of less than 2%.

8. The device according to claim 1, in which the control system contains a data processing device designed to receive input data about the peripheral speed of the rotor and establish their relationship with the actual speed at the moment of impact of the particle ejected from the guide channel of the rotor, and means for fine-tuning the speed of rotation rotor.

9. The device according to claim 1, in which the control system includes a means of measuring the speed of rotation of the rotor, which is an optical or mechanical tachometer.

10. The device according to claim 1, in which the feed channel is essentially vertically and has an inlet in the upper end, and the outlet in the lower end, while the outlet of the feed channel is located above the common inlet into the guide channels of the rotor at a distance from it, essentially in the center of the rotor.

11. The device according to claim 1, in which the stator, limiting the impact surface, has a housing that extends in a circumferential direction around the rotor and is spaced outward from its peripheral edge, the impact surface being configured such that particles ejected from the guide channels rotor, hit her at an angle of 70-100 °.

12. The device according to claim 11, in which the impact surface has separate segments arranged in steps relative to each other and passing around the impact surface, each of the surface segments being curved so that particles released from the rotor hit the impact surface approximately at an angle 90 °.

13. The device according to item 12, in which the stator has a lining, forming a wear surface, which assumes wear resulting from collisions with particles ejected from the rotor, and the lining has interchangeable pads that can be attached to the stator with the possibility of removal and which, if necessary and as far as possible, can be removed and replaced with new linings.

14. The device according to claim 1, which contains a casing, inside which are the rotor and the stator and which is sealed to ensure the possibility of reducing the air pressure inside it to values below atmospheric.

15. The method of determining the strength properties of bulk material using the device according to claim 1, comprising the steps:

transferring the kinetic energy of at least one particle of the lumpy material, ensuring the collision of a particle possessing the specified kinetic energy with the impact surface at a given collision speed and its destruction, analyzing fragmented fragments obtained from the particle after the collision, and determining the strength properties of the fragmented fragments bulk material.

16. The method of claim 15, wherein the kinetic energy is transferred to individual particles and the fragmented fragments obtained after the collision are analyzed.

17. The method according to clause 16, in which, while ensuring the collision of particles with a shock surface, provide the collision of particles with a shock surface at an angle close to a right angle with the specified surface, or provide a collision of particles with a shock surface with a sliding impact.

18. The method according to claim 15, wherein, when analyzing fragmented fragments, particles sort the fragments obtained in a collision according to different particle size fractions, preferably automatically.

19. The method of claim 15, wherein said steps are repeated for particles of the same basic size or the same particle size fraction to build a size distribution for fragmented fragments, with at least 35 particles of the same basic being tested size or the same particle size fraction.

- 13 014142

20. The method according to claim 15, in which the established strength property is the probability of lump material destruction, and the lump material particles are subjected to low-energy grinding before kinetic energy is transferred to them, in order to essentially eliminate the presence of abnormally brittle lump material particles, while testing at least 50 particles of the same basic size or the same particle size fraction.